北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
设计了一种光子晶体光纤(PCF)结构,基于新结构PCF和表面等离子体共振(SPR)效应实现了温度与磁场双参量传感。采用全矢量有限元方法对该传感器的理论模型进行了分析,结果表明,当温度在20~50 ℃内时,传感器的温度灵敏度可达-493.6 pm/℃;当磁感应强度在20~300 Oe内时,传感器的磁场灵敏度可达82.69 pm/Oe。
传感器 光子晶体光纤 表面等离子体共振 磁流体 光纤传感 双参量传感
1 西安交通大学电子与信息工程学院电子物理与器件教育部重点实验室,陕西省信息光子技术重点实验室, 陕西 西安 710049
2 西安理工大学理学院, 陕西 西安 710048
针对光纤布拉格光栅(FBG)传感器在应用中温度与应变串扰的问题,利用飞秒激光结合相位掩模板法在异质光纤熔接点处刻写FBG,基于FBG的温度或应变响应系数的特点,实现温度与应变双参量的传感测量。分别标定了掺镱-石英FBG和铒镱共掺-石英FBG的温度和应变响应系数,结果表明,铒镱共掺FBG和石英FBG的温度响应系数差异较大,应变响应系数相近,故可用作温度、应变双参数传感测量。经过800 ℃的高温退火的铒镱共掺-石英异质FBG在700 ℃温度下可保持长时间反射率稳定,因此可应用于700 ℃以内的温度和应变双参量解调。
光纤光学 光纤布拉格光栅 温度应变双参量传感 飞秒激光加工 相位掩模
刘超 1,2,3张雯 1,2,3董明利 1,2,3娄小平 1,2,3祝连庆 1,2,3
1 北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心, 北京100016
2 现代测控技术教育部重点实验室, 北京100192
3 北京信息科技大学 光电测试技术北京市重点实验室, 北京100192
为了实现温度与应变的双参数高精度传感测量, 提出了一种CO2激光刻写长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating, LPFG)与光纤马赫-增德尔(MZ)干涉型结构的光纤传感器, 利用CO2激光刻写制作LPFG并利用错位熔接法制备光纤MZ结构, 将二者级联并实时监测温度及应变变化时的透射谱变化, 研究了其传感原理并验证了其温度及应变传感特性。实验结果表明: 该双参数光纤传感器的LPFG仅对温度敏感, MZ干涉结构对温度和应变都敏感; 在温度范围35~70 ℃时, LPFG特征波长升温灵敏度38.57 pm/℃, 降温灵敏度39.17 pm/℃; MZ干涉结构特征波长升温灵敏度38.57 pm/℃, 降温灵敏度为37.50 pm/℃; 当应变范围0~450 με时, MZ干涉结构加载灵敏度4.01 pm/με, 卸载灵敏度为4.24 pm/με。为温度和应变的实时测量提供了一种灵敏度高、线性度好的光纤传感器。
长周期光纤光栅 光纤MZ结构 双参数传感 long period fiber grating fiber MZ structure dual-parameter sensing 红外与激光工程
2017, 46(9): 0922001
广西师范大学物理与信息工程学院, 桂林 541004
简述了光纤光栅的传感原理, 阐述了光纤光栅应变-温度传感器的发展, 详细介绍了近几年比较有特点的几个应变-温度双参量传感实验。
光纤光栅 光纤光栅传感器 双参量传感 同时测量 激光与光电子学进展
2006, 43(10): 53
